x86/cpufeatures: Disentangle SSBD enumeration
[linux-2.6-block.git] / arch / x86 / kernel / cpu / intel.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 #include <linux/kernel.h>
3
4 #include <linux/string.h>
5 #include <linux/bitops.h>
6 #include <linux/smp.h>
7 #include <linux/sched.h>
8 #include <linux/sched/clock.h>
9 #include <linux/thread_info.h>
10 #include <linux/init.h>
11 #include <linux/uaccess.h>
12
13 #include <asm/cpufeature.h>
14 #include <asm/pgtable.h>
15 #include <asm/msr.h>
16 #include <asm/bugs.h>
17 #include <asm/cpu.h>
18 #include <asm/intel-family.h>
19 #include <asm/microcode_intel.h>
20 #include <asm/hwcap2.h>
21 #include <asm/elf.h>
22
23 #ifdef CONFIG_X86_64
24 #include <linux/topology.h>
25 #endif
26
27 #include "cpu.h"
28
29 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
30 #include <asm/mpspec.h>
31 #include <asm/apic.h>
32 #endif
33
34 /*
35  * Just in case our CPU detection goes bad, or you have a weird system,
36  * allow a way to override the automatic disabling of MPX.
37  */
38 static int forcempx;
39
40 static int __init forcempx_setup(char *__unused)
41 {
42         forcempx = 1;
43
44         return 1;
45 }
46 __setup("intel-skd-046-workaround=disable", forcempx_setup);
47
48 void check_mpx_erratum(struct cpuinfo_x86 *c)
49 {
50         if (forcempx)
51                 return;
52         /*
53          * Turn off the MPX feature on CPUs where SMEP is not
54          * available or disabled.
55          *
56          * Works around Intel Erratum SKD046: "Branch Instructions
57          * May Initialize MPX Bound Registers Incorrectly".
58          *
59          * This might falsely disable MPX on systems without
60          * SMEP, like Atom processors without SMEP.  But there
61          * is no such hardware known at the moment.
62          */
63         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_MPX) && !cpu_has(c, X86_FEATURE_SMEP)) {
64                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_MPX);
65                 pr_warn("x86/mpx: Disabling MPX since SMEP not present\n");
66         }
67 }
68
69 static bool ring3mwait_disabled __read_mostly;
70
71 static int __init ring3mwait_disable(char *__unused)
72 {
73         ring3mwait_disabled = true;
74         return 0;
75 }
76 __setup("ring3mwait=disable", ring3mwait_disable);
77
78 static void probe_xeon_phi_r3mwait(struct cpuinfo_x86 *c)
79 {
80         /*
81          * Ring 3 MONITOR/MWAIT feature cannot be detected without
82          * cpu model and family comparison.
83          */
84         if (c->x86 != 6)
85                 return;
86         switch (c->x86_model) {
87         case INTEL_FAM6_XEON_PHI_KNL:
88         case INTEL_FAM6_XEON_PHI_KNM:
89                 break;
90         default:
91                 return;
92         }
93
94         if (ring3mwait_disabled)
95                 return;
96
97         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_RING3MWAIT);
98         this_cpu_or(msr_misc_features_shadow,
99                     1UL << MSR_MISC_FEATURES_ENABLES_RING3MWAIT_BIT);
100
101         if (c == &boot_cpu_data)
102                 ELF_HWCAP2 |= HWCAP2_RING3MWAIT;
103 }
104
105 /*
106  * Early microcode releases for the Spectre v2 mitigation were broken.
107  * Information taken from;
108  * - https://newsroom.intel.com/wp-content/uploads/sites/11/2018/03/microcode-update-guidance.pdf
109  * - https://kb.vmware.com/s/article/52345
110  * - Microcode revisions observed in the wild
111  * - Release note from 20180108 microcode release
112  */
113 struct sku_microcode {
114         u8 model;
115         u8 stepping;
116         u32 microcode;
117 };
118 static const struct sku_microcode spectre_bad_microcodes[] = {
119         { INTEL_FAM6_KABYLAKE_DESKTOP,  0x0B,   0x80 },
120         { INTEL_FAM6_KABYLAKE_DESKTOP,  0x0A,   0x80 },
121         { INTEL_FAM6_KABYLAKE_DESKTOP,  0x09,   0x80 },
122         { INTEL_FAM6_KABYLAKE_MOBILE,   0x0A,   0x80 },
123         { INTEL_FAM6_KABYLAKE_MOBILE,   0x09,   0x80 },
124         { INTEL_FAM6_SKYLAKE_X,         0x03,   0x0100013e },
125         { INTEL_FAM6_SKYLAKE_X,         0x04,   0x0200003c },
126         { INTEL_FAM6_BROADWELL_CORE,    0x04,   0x28 },
127         { INTEL_FAM6_BROADWELL_GT3E,    0x01,   0x1b },
128         { INTEL_FAM6_BROADWELL_XEON_D,  0x02,   0x14 },
129         { INTEL_FAM6_BROADWELL_XEON_D,  0x03,   0x07000011 },
130         { INTEL_FAM6_BROADWELL_X,       0x01,   0x0b000025 },
131         { INTEL_FAM6_HASWELL_ULT,       0x01,   0x21 },
132         { INTEL_FAM6_HASWELL_GT3E,      0x01,   0x18 },
133         { INTEL_FAM6_HASWELL_CORE,      0x03,   0x23 },
134         { INTEL_FAM6_HASWELL_X,         0x02,   0x3b },
135         { INTEL_FAM6_HASWELL_X,         0x04,   0x10 },
136         { INTEL_FAM6_IVYBRIDGE_X,       0x04,   0x42a },
137         /* Observed in the wild */
138         { INTEL_FAM6_SANDYBRIDGE_X,     0x06,   0x61b },
139         { INTEL_FAM6_SANDYBRIDGE_X,     0x07,   0x712 },
140 };
141
142 static bool bad_spectre_microcode(struct cpuinfo_x86 *c)
143 {
144         int i;
145
146         /*
147          * We know that the hypervisor lie to us on the microcode version so
148          * we may as well hope that it is running the correct version.
149          */
150         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_HYPERVISOR))
151                 return false;
152
153         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(spectre_bad_microcodes); i++) {
154                 if (c->x86_model == spectre_bad_microcodes[i].model &&
155                     c->x86_stepping == spectre_bad_microcodes[i].stepping)
156                         return (c->microcode <= spectre_bad_microcodes[i].microcode);
157         }
158         return false;
159 }
160
161 static void early_init_intel(struct cpuinfo_x86 *c)
162 {
163         u64 misc_enable;
164
165         /* Unmask CPUID levels if masked: */
166         if (c->x86 > 6 || (c->x86 == 6 && c->x86_model >= 0xd)) {
167                 if (msr_clear_bit(MSR_IA32_MISC_ENABLE,
168                                   MSR_IA32_MISC_ENABLE_LIMIT_CPUID_BIT) > 0) {
169                         c->cpuid_level = cpuid_eax(0);
170                         get_cpu_cap(c);
171                 }
172         }
173
174         if ((c->x86 == 0xf && c->x86_model >= 0x03) ||
175                 (c->x86 == 0x6 && c->x86_model >= 0x0e))
176                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC);
177
178         if (c->x86 >= 6 && !cpu_has(c, X86_FEATURE_IA64))
179                 c->microcode = intel_get_microcode_revision();
180
181         /* Now if any of them are set, check the blacklist and clear the lot */
182         if ((cpu_has(c, X86_FEATURE_SPEC_CTRL) ||
183              cpu_has(c, X86_FEATURE_INTEL_STIBP) ||
184              cpu_has(c, X86_FEATURE_IBRS) || cpu_has(c, X86_FEATURE_IBPB) ||
185              cpu_has(c, X86_FEATURE_STIBP)) && bad_spectre_microcode(c)) {
186                 pr_warn("Intel Spectre v2 broken microcode detected; disabling Speculation Control\n");
187                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_IBRS);
188                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_IBPB);
189                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_STIBP);
190                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SPEC_CTRL);
191                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_MSR_SPEC_CTRL);
192                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_INTEL_STIBP);
193                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SSBD);
194                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SPEC_CTRL_SSBD);
195         }
196
197         /*
198          * Atom erratum AAE44/AAF40/AAG38/AAH41:
199          *
200          * A race condition between speculative fetches and invalidating
201          * a large page.  This is worked around in microcode, but we
202          * need the microcode to have already been loaded... so if it is
203          * not, recommend a BIOS update and disable large pages.
204          */
205         if (c->x86 == 6 && c->x86_model == 0x1c && c->x86_stepping <= 2 &&
206             c->microcode < 0x20e) {
207                 pr_warn("Atom PSE erratum detected, BIOS microcode update recommended\n");
208                 clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PSE);
209         }
210
211 #ifdef CONFIG_X86_64
212         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_SYSENTER32);
213 #else
214         /* Netburst reports 64 bytes clflush size, but does IO in 128 bytes */
215         if (c->x86 == 15 && c->x86_cache_alignment == 64)
216                 c->x86_cache_alignment = 128;
217 #endif
218
219         /* CPUID workaround for 0F33/0F34 CPU */
220         if (c->x86 == 0xF && c->x86_model == 0x3
221             && (c->x86_stepping == 0x3 || c->x86_stepping == 0x4))
222                 c->x86_phys_bits = 36;
223
224         /*
225          * c->x86_power is 8000_0007 edx. Bit 8 is TSC runs at constant rate
226          * with P/T states and does not stop in deep C-states.
227          *
228          * It is also reliable across cores and sockets. (but not across
229          * cabinets - we turn it off in that case explicitly.)
230          */
231         if (c->x86_power & (1 << 8)) {
232                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC);
233                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_NONSTOP_TSC);
234         }
235
236         /* Penwell and Cloverview have the TSC which doesn't sleep on S3 */
237         if (c->x86 == 6) {
238                 switch (c->x86_model) {
239                 case 0x27:      /* Penwell */
240                 case 0x35:      /* Cloverview */
241                 case 0x4a:      /* Merrifield */
242                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_NONSTOP_TSC_S3);
243                         break;
244                 default:
245                         break;
246                 }
247         }
248
249         /*
250          * There is a known erratum on Pentium III and Core Solo
251          * and Core Duo CPUs.
252          * " Page with PAT set to WC while associated MTRR is UC
253          *   may consolidate to UC "
254          * Because of this erratum, it is better to stick with
255          * setting WC in MTRR rather than using PAT on these CPUs.
256          *
257          * Enable PAT WC only on P4, Core 2 or later CPUs.
258          */
259         if (c->x86 == 6 && c->x86_model < 15)
260                 clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PAT);
261
262         /*
263          * If fast string is not enabled in IA32_MISC_ENABLE for any reason,
264          * clear the fast string and enhanced fast string CPU capabilities.
265          */
266         if (c->x86 > 6 || (c->x86 == 6 && c->x86_model >= 0xd)) {
267                 rdmsrl(MSR_IA32_MISC_ENABLE, misc_enable);
268                 if (!(misc_enable & MSR_IA32_MISC_ENABLE_FAST_STRING)) {
269                         pr_info("Disabled fast string operations\n");
270                         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_REP_GOOD);
271                         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_ERMS);
272                 }
273         }
274
275         /*
276          * Intel Quark Core DevMan_001.pdf section 6.4.11
277          * "The operating system also is required to invalidate (i.e., flush)
278          *  the TLB when any changes are made to any of the page table entries.
279          *  The operating system must reload CR3 to cause the TLB to be flushed"
280          *
281          * As a result, boot_cpu_has(X86_FEATURE_PGE) in arch/x86/include/asm/tlbflush.h
282          * should be false so that __flush_tlb_all() causes CR3 insted of CR4.PGE
283          * to be modified.
284          */
285         if (c->x86 == 5 && c->x86_model == 9) {
286                 pr_info("Disabling PGE capability bit\n");
287                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_PGE);
288         }
289
290         if (c->cpuid_level >= 0x00000001) {
291                 u32 eax, ebx, ecx, edx;
292
293                 cpuid(0x00000001, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
294                 /*
295                  * If HTT (EDX[28]) is set EBX[16:23] contain the number of
296                  * apicids which are reserved per package. Store the resulting
297                  * shift value for the package management code.
298                  */
299                 if (edx & (1U << 28))
300                         c->x86_coreid_bits = get_count_order((ebx >> 16) & 0xff);
301         }
302
303         check_mpx_erratum(c);
304 }
305
306 #ifdef CONFIG_X86_32
307 /*
308  *      Early probe support logic for ppro memory erratum #50
309  *
310  *      This is called before we do cpu ident work
311  */
312
313 int ppro_with_ram_bug(void)
314 {
315         /* Uses data from early_cpu_detect now */
316         if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL &&
317             boot_cpu_data.x86 == 6 &&
318             boot_cpu_data.x86_model == 1 &&
319             boot_cpu_data.x86_stepping < 8) {
320                 pr_info("Pentium Pro with Errata#50 detected. Taking evasive action.\n");
321                 return 1;
322         }
323         return 0;
324 }
325
326 static void intel_smp_check(struct cpuinfo_x86 *c)
327 {
328         /* calling is from identify_secondary_cpu() ? */
329         if (!c->cpu_index)
330                 return;
331
332         /*
333          * Mask B, Pentium, but not Pentium MMX
334          */
335         if (c->x86 == 5 &&
336             c->x86_stepping >= 1 && c->x86_stepping <= 4 &&
337             c->x86_model <= 3) {
338                 /*
339                  * Remember we have B step Pentia with bugs
340                  */
341                 WARN_ONCE(1, "WARNING: SMP operation may be unreliable"
342                                     "with B stepping processors.\n");
343         }
344 }
345
346 static int forcepae;
347 static int __init forcepae_setup(char *__unused)
348 {
349         forcepae = 1;
350         return 1;
351 }
352 __setup("forcepae", forcepae_setup);
353
354 static void intel_workarounds(struct cpuinfo_x86 *c)
355 {
356 #ifdef CONFIG_X86_F00F_BUG
357         /*
358          * All models of Pentium and Pentium with MMX technology CPUs
359          * have the F0 0F bug, which lets nonprivileged users lock up the
360          * system. Announce that the fault handler will be checking for it.
361          * The Quark is also family 5, but does not have the same bug.
362          */
363         clear_cpu_bug(c, X86_BUG_F00F);
364         if (c->x86 == 5 && c->x86_model < 9) {
365                 static int f00f_workaround_enabled;
366
367                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_F00F);
368                 if (!f00f_workaround_enabled) {
369                         pr_notice("Intel Pentium with F0 0F bug - workaround enabled.\n");
370                         f00f_workaround_enabled = 1;
371                 }
372         }
373 #endif
374
375         /*
376          * SEP CPUID bug: Pentium Pro reports SEP but doesn't have it until
377          * model 3 mask 3
378          */
379         if ((c->x86<<8 | c->x86_model<<4 | c->x86_stepping) < 0x633)
380                 clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_SEP);
381
382         /*
383          * PAE CPUID issue: many Pentium M report no PAE but may have a
384          * functionally usable PAE implementation.
385          * Forcefully enable PAE if kernel parameter "forcepae" is present.
386          */
387         if (forcepae) {
388                 pr_warn("PAE forced!\n");
389                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PAE);
390                 add_taint(TAINT_CPU_OUT_OF_SPEC, LOCKDEP_NOW_UNRELIABLE);
391         }
392
393         /*
394          * P4 Xeon erratum 037 workaround.
395          * Hardware prefetcher may cause stale data to be loaded into the cache.
396          */
397         if ((c->x86 == 15) && (c->x86_model == 1) && (c->x86_stepping == 1)) {
398                 if (msr_set_bit(MSR_IA32_MISC_ENABLE,
399                                 MSR_IA32_MISC_ENABLE_PREFETCH_DISABLE_BIT) > 0) {
400                         pr_info("CPU: C0 stepping P4 Xeon detected.\n");
401                         pr_info("CPU: Disabling hardware prefetching (Erratum 037)\n");
402                 }
403         }
404
405         /*
406          * See if we have a good local APIC by checking for buggy Pentia,
407          * i.e. all B steppings and the C2 stepping of P54C when using their
408          * integrated APIC (see 11AP erratum in "Pentium Processor
409          * Specification Update").
410          */
411         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC) && (c->x86<<8 | c->x86_model<<4) == 0x520 &&
412             (c->x86_stepping < 0x6 || c->x86_stepping == 0xb))
413                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_11AP);
414
415
416 #ifdef CONFIG_X86_INTEL_USERCOPY
417         /*
418          * Set up the preferred alignment for movsl bulk memory moves
419          */
420         switch (c->x86) {
421         case 4:         /* 486: untested */
422                 break;
423         case 5:         /* Old Pentia: untested */
424                 break;
425         case 6:         /* PII/PIII only like movsl with 8-byte alignment */
426                 movsl_mask.mask = 7;
427                 break;
428         case 15:        /* P4 is OK down to 8-byte alignment */
429                 movsl_mask.mask = 7;
430                 break;
431         }
432 #endif
433
434         intel_smp_check(c);
435 }
436 #else
437 static void intel_workarounds(struct cpuinfo_x86 *c)
438 {
439 }
440 #endif
441
442 static void srat_detect_node(struct cpuinfo_x86 *c)
443 {
444 #ifdef CONFIG_NUMA
445         unsigned node;
446         int cpu = smp_processor_id();
447
448         /* Don't do the funky fallback heuristics the AMD version employs
449            for now. */
450         node = numa_cpu_node(cpu);
451         if (node == NUMA_NO_NODE || !node_online(node)) {
452                 /* reuse the value from init_cpu_to_node() */
453                 node = cpu_to_node(cpu);
454         }
455         numa_set_node(cpu, node);
456 #endif
457 }
458
459 /*
460  * find out the number of processor cores on the die
461  */
462 static int intel_num_cpu_cores(struct cpuinfo_x86 *c)
463 {
464         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
465
466         if (!IS_ENABLED(CONFIG_SMP) || c->cpuid_level < 4)
467                 return 1;
468
469         /* Intel has a non-standard dependency on %ecx for this CPUID level. */
470         cpuid_count(4, 0, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
471         if (eax & 0x1f)
472                 return (eax >> 26) + 1;
473         else
474                 return 1;
475 }
476
477 static void detect_vmx_virtcap(struct cpuinfo_x86 *c)
478 {
479         /* Intel VMX MSR indicated features */
480 #define X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_TPR_SHADOW    0x00200000
481 #define X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_VNMI          0x00400000
482 #define X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_2ND_CTLS      0x80000000
483 #define X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS2_VIRT_APIC    0x00000001
484 #define X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS2_EPT          0x00000002
485 #define X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS2_VPID         0x00000020
486
487         u32 vmx_msr_low, vmx_msr_high, msr_ctl, msr_ctl2;
488
489         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_TPR_SHADOW);
490         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_VNMI);
491         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_FLEXPRIORITY);
492         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_EPT);
493         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_VPID);
494
495         rdmsr(MSR_IA32_VMX_PROCBASED_CTLS, vmx_msr_low, vmx_msr_high);
496         msr_ctl = vmx_msr_high | vmx_msr_low;
497         if (msr_ctl & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_TPR_SHADOW)
498                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_TPR_SHADOW);
499         if (msr_ctl & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_VNMI)
500                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_VNMI);
501         if (msr_ctl & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_2ND_CTLS) {
502                 rdmsr(MSR_IA32_VMX_PROCBASED_CTLS2,
503                       vmx_msr_low, vmx_msr_high);
504                 msr_ctl2 = vmx_msr_high | vmx_msr_low;
505                 if ((msr_ctl2 & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS2_VIRT_APIC) &&
506                     (msr_ctl & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_TPR_SHADOW))
507                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_FLEXPRIORITY);
508                 if (msr_ctl2 & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS2_EPT)
509                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_EPT);
510                 if (msr_ctl2 & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS2_VPID)
511                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_VPID);
512         }
513 }
514
515 #define MSR_IA32_TME_ACTIVATE           0x982
516
517 /* Helpers to access TME_ACTIVATE MSR */
518 #define TME_ACTIVATE_LOCKED(x)          (x & 0x1)
519 #define TME_ACTIVATE_ENABLED(x)         (x & 0x2)
520
521 #define TME_ACTIVATE_POLICY(x)          ((x >> 4) & 0xf)        /* Bits 7:4 */
522 #define TME_ACTIVATE_POLICY_AES_XTS_128 0
523
524 #define TME_ACTIVATE_KEYID_BITS(x)      ((x >> 32) & 0xf)       /* Bits 35:32 */
525
526 #define TME_ACTIVATE_CRYPTO_ALGS(x)     ((x >> 48) & 0xffff)    /* Bits 63:48 */
527 #define TME_ACTIVATE_CRYPTO_AES_XTS_128 1
528
529 /* Values for mktme_status (SW only construct) */
530 #define MKTME_ENABLED                   0
531 #define MKTME_DISABLED                  1
532 #define MKTME_UNINITIALIZED             2
533 static int mktme_status = MKTME_UNINITIALIZED;
534
535 static void detect_tme(struct cpuinfo_x86 *c)
536 {
537         u64 tme_activate, tme_policy, tme_crypto_algs;
538         int keyid_bits = 0, nr_keyids = 0;
539         static u64 tme_activate_cpu0 = 0;
540
541         rdmsrl(MSR_IA32_TME_ACTIVATE, tme_activate);
542
543         if (mktme_status != MKTME_UNINITIALIZED) {
544                 if (tme_activate != tme_activate_cpu0) {
545                         /* Broken BIOS? */
546                         pr_err_once("x86/tme: configuration is inconsistent between CPUs\n");
547                         pr_err_once("x86/tme: MKTME is not usable\n");
548                         mktme_status = MKTME_DISABLED;
549
550                         /* Proceed. We may need to exclude bits from x86_phys_bits. */
551                 }
552         } else {
553                 tme_activate_cpu0 = tme_activate;
554         }
555
556         if (!TME_ACTIVATE_LOCKED(tme_activate) || !TME_ACTIVATE_ENABLED(tme_activate)) {
557                 pr_info_once("x86/tme: not enabled by BIOS\n");
558                 mktme_status = MKTME_DISABLED;
559                 return;
560         }
561
562         if (mktme_status != MKTME_UNINITIALIZED)
563                 goto detect_keyid_bits;
564
565         pr_info("x86/tme: enabled by BIOS\n");
566
567         tme_policy = TME_ACTIVATE_POLICY(tme_activate);
568         if (tme_policy != TME_ACTIVATE_POLICY_AES_XTS_128)
569                 pr_warn("x86/tme: Unknown policy is active: %#llx\n", tme_policy);
570
571         tme_crypto_algs = TME_ACTIVATE_CRYPTO_ALGS(tme_activate);
572         if (!(tme_crypto_algs & TME_ACTIVATE_CRYPTO_AES_XTS_128)) {
573                 pr_err("x86/mktme: No known encryption algorithm is supported: %#llx\n",
574                                 tme_crypto_algs);
575                 mktme_status = MKTME_DISABLED;
576         }
577 detect_keyid_bits:
578         keyid_bits = TME_ACTIVATE_KEYID_BITS(tme_activate);
579         nr_keyids = (1UL << keyid_bits) - 1;
580         if (nr_keyids) {
581                 pr_info_once("x86/mktme: enabled by BIOS\n");
582                 pr_info_once("x86/mktme: %d KeyIDs available\n", nr_keyids);
583         } else {
584                 pr_info_once("x86/mktme: disabled by BIOS\n");
585         }
586
587         if (mktme_status == MKTME_UNINITIALIZED) {
588                 /* MKTME is usable */
589                 mktme_status = MKTME_ENABLED;
590         }
591
592         /*
593          * KeyID bits effectively lower the number of physical address
594          * bits.  Update cpuinfo_x86::x86_phys_bits accordingly.
595          */
596         c->x86_phys_bits -= keyid_bits;
597 }
598
599 static void init_intel_energy_perf(struct cpuinfo_x86 *c)
600 {
601         u64 epb;
602
603         /*
604          * Initialize MSR_IA32_ENERGY_PERF_BIAS if not already initialized.
605          * (x86_energy_perf_policy(8) is available to change it at run-time.)
606          */
607         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_EPB))
608                 return;
609
610         rdmsrl(MSR_IA32_ENERGY_PERF_BIAS, epb);
611         if ((epb & 0xF) != ENERGY_PERF_BIAS_PERFORMANCE)
612                 return;
613
614         pr_warn_once("ENERGY_PERF_BIAS: Set to 'normal', was 'performance'\n");
615         pr_warn_once("ENERGY_PERF_BIAS: View and update with x86_energy_perf_policy(8)\n");
616         epb = (epb & ~0xF) | ENERGY_PERF_BIAS_NORMAL;
617         wrmsrl(MSR_IA32_ENERGY_PERF_BIAS, epb);
618 }
619
620 static void intel_bsp_resume(struct cpuinfo_x86 *c)
621 {
622         /*
623          * MSR_IA32_ENERGY_PERF_BIAS is lost across suspend/resume,
624          * so reinitialize it properly like during bootup:
625          */
626         init_intel_energy_perf(c);
627 }
628
629 static void init_cpuid_fault(struct cpuinfo_x86 *c)
630 {
631         u64 msr;
632
633         if (!rdmsrl_safe(MSR_PLATFORM_INFO, &msr)) {
634                 if (msr & MSR_PLATFORM_INFO_CPUID_FAULT)
635                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CPUID_FAULT);
636         }
637 }
638
639 static void init_intel_misc_features(struct cpuinfo_x86 *c)
640 {
641         u64 msr;
642
643         if (rdmsrl_safe(MSR_MISC_FEATURES_ENABLES, &msr))
644                 return;
645
646         /* Clear all MISC features */
647         this_cpu_write(msr_misc_features_shadow, 0);
648
649         /* Check features and update capabilities and shadow control bits */
650         init_cpuid_fault(c);
651         probe_xeon_phi_r3mwait(c);
652
653         msr = this_cpu_read(msr_misc_features_shadow);
654         wrmsrl(MSR_MISC_FEATURES_ENABLES, msr);
655 }
656
657 static void init_intel(struct cpuinfo_x86 *c)
658 {
659         unsigned int l2 = 0;
660
661         early_init_intel(c);
662
663         intel_workarounds(c);
664
665         /*
666          * Detect the extended topology information if available. This
667          * will reinitialise the initial_apicid which will be used
668          * in init_intel_cacheinfo()
669          */
670         detect_extended_topology(c);
671
672         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_XTOPOLOGY)) {
673                 /*
674                  * let's use the legacy cpuid vector 0x1 and 0x4 for topology
675                  * detection.
676                  */
677                 c->x86_max_cores = intel_num_cpu_cores(c);
678 #ifdef CONFIG_X86_32
679                 detect_ht(c);
680 #endif
681         }
682
683         l2 = init_intel_cacheinfo(c);
684
685         /* Detect legacy cache sizes if init_intel_cacheinfo did not */
686         if (l2 == 0) {
687                 cpu_detect_cache_sizes(c);
688                 l2 = c->x86_cache_size;
689         }
690
691         if (c->cpuid_level > 9) {
692                 unsigned eax = cpuid_eax(10);
693                 /* Check for version and the number of counters */
694                 if ((eax & 0xff) && (((eax>>8) & 0xff) > 1))
695                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_ARCH_PERFMON);
696         }
697
698         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_XMM2))
699                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_LFENCE_RDTSC);
700
701         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_DS)) {
702                 unsigned int l1;
703                 rdmsr(MSR_IA32_MISC_ENABLE, l1, l2);
704                 if (!(l1 & (1<<11)))
705                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_BTS);
706                 if (!(l1 & (1<<12)))
707                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PEBS);
708         }
709
710         if (c->x86 == 6 && boot_cpu_has(X86_FEATURE_CLFLUSH) &&
711             (c->x86_model == 29 || c->x86_model == 46 || c->x86_model == 47))
712                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_CLFLUSH_MONITOR);
713
714         if (c->x86 == 6 && boot_cpu_has(X86_FEATURE_MWAIT) &&
715                 ((c->x86_model == INTEL_FAM6_ATOM_GOLDMONT)))
716                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_MONITOR);
717
718 #ifdef CONFIG_X86_64
719         if (c->x86 == 15)
720                 c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size * 2;
721         if (c->x86 == 6)
722                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
723 #else
724         /*
725          * Names for the Pentium II/Celeron processors
726          * detectable only by also checking the cache size.
727          * Dixon is NOT a Celeron.
728          */
729         if (c->x86 == 6) {
730                 char *p = NULL;
731
732                 switch (c->x86_model) {
733                 case 5:
734                         if (l2 == 0)
735                                 p = "Celeron (Covington)";
736                         else if (l2 == 256)
737                                 p = "Mobile Pentium II (Dixon)";
738                         break;
739
740                 case 6:
741                         if (l2 == 128)
742                                 p = "Celeron (Mendocino)";
743                         else if (c->x86_stepping == 0 || c->x86_stepping == 5)
744                                 p = "Celeron-A";
745                         break;
746
747                 case 8:
748                         if (l2 == 128)
749                                 p = "Celeron (Coppermine)";
750                         break;
751                 }
752
753                 if (p)
754                         strcpy(c->x86_model_id, p);
755         }
756
757         if (c->x86 == 15)
758                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_P4);
759         if (c->x86 == 6)
760                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_P3);
761 #endif
762
763         /* Work around errata */
764         srat_detect_node(c);
765
766         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_VMX))
767                 detect_vmx_virtcap(c);
768
769         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_TME))
770                 detect_tme(c);
771
772         init_intel_energy_perf(c);
773
774         init_intel_misc_features(c);
775 }
776
777 #ifdef CONFIG_X86_32
778 static unsigned int intel_size_cache(struct cpuinfo_x86 *c, unsigned int size)
779 {
780         /*
781          * Intel PIII Tualatin. This comes in two flavours.
782          * One has 256kb of cache, the other 512. We have no way
783          * to determine which, so we use a boottime override
784          * for the 512kb model, and assume 256 otherwise.
785          */
786         if ((c->x86 == 6) && (c->x86_model == 11) && (size == 0))
787                 size = 256;
788
789         /*
790          * Intel Quark SoC X1000 contains a 4-way set associative
791          * 16K cache with a 16 byte cache line and 256 lines per tag
792          */
793         if ((c->x86 == 5) && (c->x86_model == 9))
794                 size = 16;
795         return size;
796 }
797 #endif
798
799 #define TLB_INST_4K     0x01
800 #define TLB_INST_4M     0x02
801 #define TLB_INST_2M_4M  0x03
802
803 #define TLB_INST_ALL    0x05
804 #define TLB_INST_1G     0x06
805
806 #define TLB_DATA_4K     0x11
807 #define TLB_DATA_4M     0x12
808 #define TLB_DATA_2M_4M  0x13
809 #define TLB_DATA_4K_4M  0x14
810
811 #define TLB_DATA_1G     0x16
812
813 #define TLB_DATA0_4K    0x21
814 #define TLB_DATA0_4M    0x22
815 #define TLB_DATA0_2M_4M 0x23
816
817 #define STLB_4K         0x41
818 #define STLB_4K_2M      0x42
819
820 static const struct _tlb_table intel_tlb_table[] = {
821         { 0x01, TLB_INST_4K,            32,     " TLB_INST 4 KByte pages, 4-way set associative" },
822         { 0x02, TLB_INST_4M,            2,      " TLB_INST 4 MByte pages, full associative" },
823         { 0x03, TLB_DATA_4K,            64,     " TLB_DATA 4 KByte pages, 4-way set associative" },
824         { 0x04, TLB_DATA_4M,            8,      " TLB_DATA 4 MByte pages, 4-way set associative" },
825         { 0x05, TLB_DATA_4M,            32,     " TLB_DATA 4 MByte pages, 4-way set associative" },
826         { 0x0b, TLB_INST_4M,            4,      " TLB_INST 4 MByte pages, 4-way set associative" },
827         { 0x4f, TLB_INST_4K,            32,     " TLB_INST 4 KByte pages */" },
828         { 0x50, TLB_INST_ALL,           64,     " TLB_INST 4 KByte and 2-MByte or 4-MByte pages" },
829         { 0x51, TLB_INST_ALL,           128,    " TLB_INST 4 KByte and 2-MByte or 4-MByte pages" },
830         { 0x52, TLB_INST_ALL,           256,    " TLB_INST 4 KByte and 2-MByte or 4-MByte pages" },
831         { 0x55, TLB_INST_2M_4M,         7,      " TLB_INST 2-MByte or 4-MByte pages, fully associative" },
832         { 0x56, TLB_DATA0_4M,           16,     " TLB_DATA0 4 MByte pages, 4-way set associative" },
833         { 0x57, TLB_DATA0_4K,           16,     " TLB_DATA0 4 KByte pages, 4-way associative" },
834         { 0x59, TLB_DATA0_4K,           16,     " TLB_DATA0 4 KByte pages, fully associative" },
835         { 0x5a, TLB_DATA0_2M_4M,        32,     " TLB_DATA0 2-MByte or 4 MByte pages, 4-way set associative" },
836         { 0x5b, TLB_DATA_4K_4M,         64,     " TLB_DATA 4 KByte and 4 MByte pages" },
837         { 0x5c, TLB_DATA_4K_4M,         128,    " TLB_DATA 4 KByte and 4 MByte pages" },
838         { 0x5d, TLB_DATA_4K_4M,         256,    " TLB_DATA 4 KByte and 4 MByte pages" },
839         { 0x61, TLB_INST_4K,            48,     " TLB_INST 4 KByte pages, full associative" },
840         { 0x63, TLB_DATA_1G,            4,      " TLB_DATA 1 GByte pages, 4-way set associative" },
841         { 0x6b, TLB_DATA_4K,            256,    " TLB_DATA 4 KByte pages, 8-way associative" },
842         { 0x6c, TLB_DATA_2M_4M,         128,    " TLB_DATA 2 MByte or 4 MByte pages, 8-way associative" },
843         { 0x6d, TLB_DATA_1G,            16,     " TLB_DATA 1 GByte pages, fully associative" },
844         { 0x76, TLB_INST_2M_4M,         8,      " TLB_INST 2-MByte or 4-MByte pages, fully associative" },
845         { 0xb0, TLB_INST_4K,            128,    " TLB_INST 4 KByte pages, 4-way set associative" },
846         { 0xb1, TLB_INST_2M_4M,         4,      " TLB_INST 2M pages, 4-way, 8 entries or 4M pages, 4-way entries" },
847         { 0xb2, TLB_INST_4K,            64,     " TLB_INST 4KByte pages, 4-way set associative" },
848         { 0xb3, TLB_DATA_4K,            128,    " TLB_DATA 4 KByte pages, 4-way set associative" },
849         { 0xb4, TLB_DATA_4K,            256,    " TLB_DATA 4 KByte pages, 4-way associative" },
850         { 0xb5, TLB_INST_4K,            64,     " TLB_INST 4 KByte pages, 8-way set associative" },
851         { 0xb6, TLB_INST_4K,            128,    " TLB_INST 4 KByte pages, 8-way set associative" },
852         { 0xba, TLB_DATA_4K,            64,     " TLB_DATA 4 KByte pages, 4-way associative" },
853         { 0xc0, TLB_DATA_4K_4M,         8,      " TLB_DATA 4 KByte and 4 MByte pages, 4-way associative" },
854         { 0xc1, STLB_4K_2M,             1024,   " STLB 4 KByte and 2 MByte pages, 8-way associative" },
855         { 0xc2, TLB_DATA_2M_4M,         16,     " DTLB 2 MByte/4MByte pages, 4-way associative" },
856         { 0xca, STLB_4K,                512,    " STLB 4 KByte pages, 4-way associative" },
857         { 0x00, 0, 0 }
858 };
859
860 static void intel_tlb_lookup(const unsigned char desc)
861 {
862         unsigned char k;
863         if (desc == 0)
864                 return;
865
866         /* look up this descriptor in the table */
867         for (k = 0; intel_tlb_table[k].descriptor != desc && \
868                         intel_tlb_table[k].descriptor != 0; k++)
869                 ;
870
871         if (intel_tlb_table[k].tlb_type == 0)
872                 return;
873
874         switch (intel_tlb_table[k].tlb_type) {
875         case STLB_4K:
876                 if (tlb_lli_4k[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
877                         tlb_lli_4k[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
878                 if (tlb_lld_4k[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
879                         tlb_lld_4k[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
880                 break;
881         case STLB_4K_2M:
882                 if (tlb_lli_4k[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
883                         tlb_lli_4k[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
884                 if (tlb_lld_4k[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
885                         tlb_lld_4k[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
886                 if (tlb_lli_2m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
887                         tlb_lli_2m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
888                 if (tlb_lld_2m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
889                         tlb_lld_2m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
890                 if (tlb_lli_4m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
891                         tlb_lli_4m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
892                 if (tlb_lld_4m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
893                         tlb_lld_4m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
894                 break;
895         case TLB_INST_ALL:
896                 if (tlb_lli_4k[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
897                         tlb_lli_4k[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
898                 if (tlb_lli_2m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
899                         tlb_lli_2m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
900                 if (tlb_lli_4m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
901                         tlb_lli_4m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
902                 break;
903         case TLB_INST_4K:
904                 if (tlb_lli_4k[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
905                         tlb_lli_4k[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
906                 break;
907         case TLB_INST_4M:
908                 if (tlb_lli_4m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
909                         tlb_lli_4m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
910                 break;
911         case TLB_INST_2M_4M:
912                 if (tlb_lli_2m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
913                         tlb_lli_2m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
914                 if (tlb_lli_4m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
915                         tlb_lli_4m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
916                 break;
917         case TLB_DATA_4K:
918         case TLB_DATA0_4K:
919                 if (tlb_lld_4k[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
920                         tlb_lld_4k[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
921                 break;
922         case TLB_DATA_4M:
923         case TLB_DATA0_4M:
924                 if (tlb_lld_4m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
925                         tlb_lld_4m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
926                 break;
927         case TLB_DATA_2M_4M:
928         case TLB_DATA0_2M_4M:
929                 if (tlb_lld_2m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
930                         tlb_lld_2m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
931                 if (tlb_lld_4m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
932                         tlb_lld_4m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
933                 break;
934         case TLB_DATA_4K_4M:
935                 if (tlb_lld_4k[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
936                         tlb_lld_4k[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
937                 if (tlb_lld_4m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
938                         tlb_lld_4m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
939                 break;
940         case TLB_DATA_1G:
941                 if (tlb_lld_1g[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
942                         tlb_lld_1g[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
943                 break;
944         }
945 }
946
947 static void intel_detect_tlb(struct cpuinfo_x86 *c)
948 {
949         int i, j, n;
950         unsigned int regs[4];
951         unsigned char *desc = (unsigned char *)regs;
952
953         if (c->cpuid_level < 2)
954                 return;
955
956         /* Number of times to iterate */
957         n = cpuid_eax(2) & 0xFF;
958
959         for (i = 0 ; i < n ; i++) {
960                 cpuid(2, &regs[0], &regs[1], &regs[2], &regs[3]);
961
962                 /* If bit 31 is set, this is an unknown format */
963                 for (j = 0 ; j < 3 ; j++)
964                         if (regs[j] & (1 << 31))
965                                 regs[j] = 0;
966
967                 /* Byte 0 is level count, not a descriptor */
968                 for (j = 1 ; j < 16 ; j++)
969                         intel_tlb_lookup(desc[j]);
970         }
971 }
972
973 static const struct cpu_dev intel_cpu_dev = {
974         .c_vendor       = "Intel",
975         .c_ident        = { "GenuineIntel" },
976 #ifdef CONFIG_X86_32
977         .legacy_models = {
978                 { .family = 4, .model_names =
979                   {
980                           [0] = "486 DX-25/33",
981                           [1] = "486 DX-50",
982                           [2] = "486 SX",
983                           [3] = "486 DX/2",
984                           [4] = "486 SL",
985                           [5] = "486 SX/2",
986                           [7] = "486 DX/2-WB",
987                           [8] = "486 DX/4",
988                           [9] = "486 DX/4-WB"
989                   }
990                 },
991                 { .family = 5, .model_names =
992                   {
993                           [0] = "Pentium 60/66 A-step",
994                           [1] = "Pentium 60/66",
995                           [2] = "Pentium 75 - 200",
996                           [3] = "OverDrive PODP5V83",
997                           [4] = "Pentium MMX",
998                           [7] = "Mobile Pentium 75 - 200",
999                           [8] = "Mobile Pentium MMX",
1000                           [9] = "Quark SoC X1000",
1001                   }
1002                 },
1003                 { .family = 6, .model_names =
1004                   {
1005                           [0] = "Pentium Pro A-step",
1006                           [1] = "Pentium Pro",
1007                           [3] = "Pentium II (Klamath)",
1008                           [4] = "Pentium II (Deschutes)",
1009                           [5] = "Pentium II (Deschutes)",
1010                           [6] = "Mobile Pentium II",
1011                           [7] = "Pentium III (Katmai)",
1012                           [8] = "Pentium III (Coppermine)",
1013                           [10] = "Pentium III (Cascades)",
1014                           [11] = "Pentium III (Tualatin)",
1015                   }
1016                 },
1017                 { .family = 15, .model_names =
1018                   {
1019                           [0] = "Pentium 4 (Unknown)",
1020                           [1] = "Pentium 4 (Willamette)",
1021                           [2] = "Pentium 4 (Northwood)",
1022                           [4] = "Pentium 4 (Foster)",
1023                           [5] = "Pentium 4 (Foster)",
1024                   }
1025                 },
1026         },
1027         .legacy_cache_size = intel_size_cache,
1028 #endif
1029         .c_detect_tlb   = intel_detect_tlb,
1030         .c_early_init   = early_init_intel,
1031         .c_init         = init_intel,
1032         .c_bsp_resume   = intel_bsp_resume,
1033         .c_x86_vendor   = X86_VENDOR_INTEL,
1034 };
1035
1036 cpu_dev_register(intel_cpu_dev);
1037